សមាសធាតុអកម្មនៃស៊ីលីកុនហ្វូតូនិក

ស៊ីលីកុនហ្វូតូនិកសមាសធាតុអកម្ម

មានសមាសធាតុអកម្មសំខាន់ៗជាច្រើននៅក្នុងស៊ីលីកុនហ្វូតូនិក។ មួយក្នុងចំណោមទាំងនេះគឺជាឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គបញ្ចេញផ្ទៃ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1A។ វាមានក្រឡាចត្រង្គរឹងមាំនៅក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ដែលរយៈពេលរបស់វាប្រហាក់ប្រហែលនឹងរលកពន្លឺនៅក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺត្រូវបានបញ្ចេញ ឬទទួលកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់ការវាស់វែងកម្រិត wafer និង/ឬការភ្ជាប់ទៅនឹងជាតិសរសៃ។ ឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គមានលក្ខណៈប្លែកពីស៊ីលីកុនហ្វូតូនិក ដែលពួកវាត្រូវការកម្រិតពណ៌សន្ទស្សន៍បញ្ឈរខ្ពស់។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអ្នកព្យាយាមធ្វើឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គនៅក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ InP ធម្មតា ពន្លឺនឹងលេចធ្លាយដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមជំនួសឱ្យការបញ្ចេញបញ្ឈរ ពីព្រោះរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ក្រឡាចត្រង្គមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរជាមធ្យមទាបជាងស្រទាប់ខាងក្រោម។ ដើម្បីធ្វើឱ្យវាដំណើរការនៅក្នុង InP សម្ភារៈត្រូវតែជីកនៅក្រោមក្រឡាចត្រង្គដើម្បីព្យួរវា ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1B។

រូបភាពទី 1: ឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គមួយវិមាត្រដែលបញ្ចេញផ្ទៃក្នុងស៊ីលីកុន (A) និង InP (B)។ នៅក្នុង (A) ពណ៌ប្រផេះ និងពណ៌ខៀវខ្ចីតំណាងឱ្យស៊ីលីកុន និងស៊ីលីការៀងៗខ្លួន។ នៅក្នុង (B) ពណ៌ក្រហម និងពណ៌ទឹកក្រូចតំណាងឱ្យ InGaAsP និង InP រៀងៗខ្លួន។ រូបភាព (C) និង (D) គឺជារូបភាពមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កេន (SEM) នៃឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គព្យួរ InP។

សមាសធាតុសំខាន់មួយទៀតគឺឧបករណ៍បម្លែងទំហំចំណុច (SSC) រវាងមគ្គុទ្ទេសក៍រលកអុបទិកនិងជាតិសរសៃ ដែលបម្លែងរបៀបប្រហែល 0.5 × 1 μm2 នៅក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ស៊ីលីកុនទៅជារបៀបប្រហែល 10 × 10 μm2 នៅក្នុងជាតិសរសៃ។ វិធីសាស្រ្តធម្មតាមួយគឺប្រើរចនាសម្ព័ន្ធមួយដែលហៅថា ការបង្រួមបញ្ច្រាស់ ដែលក្នុងនោះរលកមគ្គុទ្ទេសក៍រួមតូចបន្តិចម្តងៗទៅជាចុងតូចមួយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការពង្រីកគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃអុបទិកបំណះរបៀប។ របៀបនេះអាចត្រូវបានចាប់យកដោយរលកមគ្គុទ្ទេសក៍កញ្ចក់ព្យួរ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2។ ជាមួយនឹង SSC បែបនេះ ការបាត់បង់ការភ្ជាប់តិចជាង 1.5dB គឺងាយស្រួលសម្រេចបាន។

រូបភាពទី 2: ឧបករណ៍បម្លែងទំហំលំនាំសម្រាប់រលកមគ្គុទ្ទេសក៍ខ្សែស៊ីលីកុន។ សម្ភារៈស៊ីលីកុនបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធរាងកោណបញ្ច្រាសនៅខាងក្នុងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍កញ្ចក់ព្យួរ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុនត្រូវបានឆ្លាក់ចេញនៅក្រោមរលកមគ្គុទ្ទេសក៍កញ្ចក់ព្យួរ។

សមាសធាតុអកម្មសំខាន់គឺឧបករណ៍បំបែកធ្នឹមប៉ូឡារីសាស្យុង។ ឧទាហរណ៍មួយចំនួននៃឧបករណ៍បំបែកប៉ូឡារីសាស្យុងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3។ ទីមួយគឺឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ Mach-Zender interferometer (MZI) ដែលដៃនីមួយៗមានប៊ីរីហ្វ្រីងហ្សង់ខុសៗគ្នា។ ទីពីរគឺជាឧបករណ៍ភ្ជាប់ទិសដៅសាមញ្ញ។ ប៊ីរីហ្វ្រីងហ្សង់រាងនៃរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ខ្សែស៊ីលីកុនធម្មតាគឺខ្ពស់ណាស់ ដូច្នេះពន្លឺប៉ូឡារីសាស្យុងម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់ (TM) អាចត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងពេញលេញ ខណៈពេលដែលពន្លឺប៉ូឡារីសាស្យុងអគ្គិសនីឆ្លងកាត់ (TE) អាចស្ទើរតែមិនភ្ជាប់គ្នា។ ទីបីគឺជាឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គ ដែលសរសៃត្រូវបានដាក់នៅមុំមួយ ដូច្នេះពន្លឺប៉ូឡារីសាស្យុង TE ត្រូវបានភ្ជាប់ក្នុងទិសដៅមួយ និងពន្លឺប៉ូឡារីសាស្យុង TM ត្រូវបានភ្ជាប់ក្នុងទិសដៅមួយទៀត។ ទីបួនគឺជាឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គពីរវិមាត្រ។ ម៉ូដសរសៃដែលដែនអគ្គិសនីរបស់វាកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃការសាយភាយរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ដែលត្រូវគ្នា។ សរសៃអាចត្រូវបានផ្អៀង និងភ្ជាប់ទៅនឹងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍ពីរ ឬកាត់កែងទៅនឹងផ្ទៃ និងភ្ជាប់ទៅនឹងរលកមគ្គុទ្ទេសក៍បួន។ គុណសម្បត្តិបន្ថែមនៃឧបករណ៍ភ្ជាប់ក្រឡាចត្រង្គពីរវិមាត្រគឺថា ពួកវាដើរតួជាឧបករណ៍បង្វិលប៉ូលារីហ្សាសិន មានន័យថាពន្លឺទាំងអស់នៅលើបន្ទះឈីបមានប៉ូលារីហ្សាសិនដូចគ្នា ប៉ុន្តែប៉ូលារីហ្សាសិនអ័រថូហ្គោណាល់ពីរត្រូវបានប្រើនៅក្នុងសរសៃ។

រូបភាពទី 3: ឧបករណ៍បំបែកប៉ូឡារីសាស្យុងច្រើន។